Was ist der Teilkreis bei Zahnrädern?

In der Zahnradtechnik ist der Teilkreis, auch Bezugskreis genannt, eines der wichtigsten Konzepte zur Definition des Eingriffs zweier Zahnräder und der Kraftübertragung. Er dient als gedachter Kreis, der den effektiven Kontaktpunkt zwischen den Zahnrädern darstellt und so eine gleichmäßige und präzise Kraftübertragung gewährleistet.

Definition und Bedeutung

Der Teilkreis ist ein gedachter Kreis, der schlupffrei mit dem Teilkreis eines anderen, im Eingriff befindlichen Zahnrads abrollt. Der Durchmesser dieses Kreises wird als Teilkreisdurchmesser bezeichnet und bestimmt die Größe, das Übersetzungsverhältnis und den Achsabstand des Zahnrads in Kombination mit einem anderen Zahnrad.

An diesem Punkt des Kreises geschieht Folgendes:

• Die Zahndicke entspricht dem Zahnzwischenraum.

• Das Übersetzungsverhältnis zwischen den Zahnrädern ist konstant.

• Es findet eine reine Rollbewegung statt (kein Gleiten).

Mathematisch besteht folgender Zusammenhang zwischen dem Teilkreisdurchmesser (Dp), dem Modul (m) und der Zähnezahl (z):

Dp = m × z

Diese Gleichung macht den Teilkreis zu einem wichtigen Bezugspunkt für alle Berechnungen zur Zahnradkonstruktion.

Rolle und Bedeutung des Pitch Circle

DerPechkreisdefiniert dieGeometrie und Funktiondes gesamten Ausrüstungssatzes. Seine Bedeutung lässt sich wie folgt zusammenfassen:

Bestimmt das Übersetzungsverhältnis
Das Verhältnis der Teilkreisdurchmesser zweier Zahnräder ergibt das Übersetzungsverhältnis des Systems. Hat beispielsweise Zahnrad A den doppelten Teilkreisdurchmesser von Zahnrad B, dreht sich Zahnrad B doppelt so schnell.
Abstand der Bedienelemente
Die Summe der Teilkreisradien zweier ineinandergreifender Zahnräder bestimmt den Achsabstand ihrer Wellen – ein entscheidender Faktor bei der Getriebekonstruktion und -ausrichtung.
Grundlage für die Zahnprofilgestaltung
Das Evolventenzahnprofil wird aus dem Grundkreis abgeleitet, welcher wiederum vom Teilkreis bestimmt wird. Daher beeinflusst es direkt, wie leichtgängig und leise die Zahnräder ineinandergreifen.
Gewährleistet eine reibungslose Kraftübertragung
Wenn Zahnräder an ihren Teilkreisen ineinandergreifen, übertragen sie eine Bewegung mit gleichmäßiger Winkelgeschwindigkeit, wodurch Vibrationen, Geräusche und Verschleiß minimiert werden.

Teilkreis in der Zahnradfertigung

In der praktischen Fertigung lässt sich der Teilkreis nicht physikalisch messen, da er eine gedachte Größe darstellt. Präzisionszahnradhersteller wie Belon Gear setzen jedoch fortschrittliche CNC-Verzahnungsmesssysteme und 3D-Prüfverfahren ein, um die präzise Einhaltung aller Maße im Zusammenhang mit dem Teilkreis zu gewährleisten. Dies garantiert eine genaue Verzahnung in verschiedensten Anwendungen.AutomobilGetriebe, Industrieroboter und Schwerlastmaschinen.